红外窗口

非制冷红外镜头

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非制冷式红外热相机由于其低廉的价格,稳定的性能,较长的使用寿命,使得其应用领域越来越宽广。非制冷式红外热像及应用于军用侦查领域即构成红外侦查仪。侦察兵可以使用这种设备在全天候条件下对敌方伪装阵地进行观察和拍摄。
作为军用设备,设备使用的观察作用距离必须有保证,这样才能保证侦察兵自身隐蔽和侦查效果。另外,作为单兵携带设备,设备的重量是需要进行控制的,不能太大,否则不易携带和使用,整机重量不应当超过2kg。非制冷红外热像机在重量方面有比较大的优势,但是,由于目前非制冷红外热像机的温度分辨率不高,因此,红外侦查仪就需要配置合理性能的红外镜头和非制冷热像机组成系统,合理协调整机性能指标要求和仪器的重量要求。
组成系统的侦查仪实际上是一个摄影系统,摄影系统的焦距基本上决定了像和实物的比例。用长焦距物镜所得到的像大,使用短焦距物镜所得到的像较小。物镜的相对孔径D/f'越大,其理论分辨率和像面的照度越高;相对孔径D/f'大,意味着在同样焦距的前提下,靶面获得大的能量,但这需要镜头有大的通光口径,镜头的径向尺寸变大,镜头的重量也随之增大。
普通的摄像机用镜头的相对孔径在1/3或1/4,已经可以满足要求,非制冷红外系统由于探测器灵敏度的缘故,通常使用的红外镜头的相对孔径都在1左右。根据现有可购置的红外镜头产品,焦距75mm,相对孔径为0.8的红外镜头的重量为0.9kg,而焦距为150mm,相对孔径为1的红外镜头达到2.5kg以上,作为单兵使用,镜头的重量是相当可观的不易被接受的。正是由于重量方面的问题,所以进行了一系列的测量和研究,期望得出最佳的方案。
通过分析计算,并综合考虑设备的重量要求和探测距离的要求,侦察仪选择配置的红外镜头参数可以参考选定为焦距f=160 mm,相对孔径1/2。这样组成侦察仪可以满足探测人体距离1200 m,识别人体距离400 m,其概率克达94.5%,而且整机重量可以控制在2kg左右,能够适合单兵携带。